Районная олимпиада по физике 2013, 10 класс, теоретический тур

Задача №1. Шарик подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной

$0,5$ м. Какую минимальную горизонтально направленную скорость надо сообщить шарику, чтобы он сделал полный оборот в вертикальной плоскости? Ускорение свободного падения равно

$9,8$ м/с

$^2$ . (5 баллов)
комментарий/решение

Задача №2. Во сколько раз изменится подъемная сила воздушного шара, если наполняющий его гелий заменить водородом? Весом оболочки шара пренебречь. Молярные массы воздуха, водорода и гелия равны

$\mu_0=29$ г/моль,

$\mu_1=2$ г/моль,

$\mu_2=4$ г/моль соответственно. (5 баллов)
комментарий/решение

Задача №3. Тонкостенный резиновый шар массой

$0,06$ кг наполнен неоном и погружен в озеро на глубину

$120$ м. Найти массу неона, если шар находится в равновесии. Атмосферное давление

$0,1$ МПа, температура воды

$4^{\circ}$ С, молярная масса неона

$2\cdot 10^{-2}$ кг/моль. Упругостью резиновой оболочки пренебречь, плотность воды —

$1000$ кг/м

$^3$ , ускорение свободного падения —

$g=9,8$ м/с

$^2$ . (5 баллов)
комментарий/решение

Задача №4. С какой силой

$F$ будут притягиваться два одинаковых свинцовых шарика радиусом

$r=1$ см, расположенные на расстоянии

$R=1$ м друг от друга, если у каждого атома первого шарика отнять по одному электрону и все эти электроны перенести на второй шарик? Молярная масса свинца

$M=207\cdot 10^{-3}$ кг/моль, плотность

$\rho=11,3$ г/см

$^3$ . Число Авогадро

$N_{A}=6,02\cdot 10^{23}$ моль

$^{-1}$ , универсальная газовая постоянная

$8,31$ Дж/(моль

$\cdot$ К), диэлектрическая постоянная

$\varepsilon_0= 8,85\cdot 10^{-12}$ Ф/м, заряд электрона

$e=-1,6\cdot 10^{-19}$ Кл. (5 баллов)
комментарий/решение